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Die Rolle des Myelin Proteins 2 (P2) nach traumatischer Nervenverletzung – Eine in vitro und in vivo Studie
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Veröffentlicht: | 10. Oktober 2016 |
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Fragestellung: Nach einer traumatischen Nervenverletzung wird zur Regeneration ein komplexer Prozess von Ab- und Wiederaufbau der Nervenfasern und ihrer Hüllstrukturen in Gang gesetzt. Der Wiederaufbau der Myelinscheide beeinflusst dabei das funktionelle Ergebnis dieses Regenerationsvorganges. Für das Myelin-Strukturprotein 2 (P2) ist eine Beteiligung an diesem Prozess bisher nur unzureichend untersucht. Ziel dieser in vitro und in vivo Studie war die Evaluation der Funktion des P2 Proteins im Rahmen der Remyelinisierung bei Nervenverletzungen.
Methodik: Mittels eines Zellkulturmodels myelinisierender Hinterstrangganglien einer P2-defizienten Black 6 C57BL/6NTac Mauslinie wurde der Einfluss von P2 untersucht. Es wurde immunhistochemisch die Expression der Myelinproteine dargestellt. Nach Forskolin-induzierter Demyelinisierung wurde in vitro die Remyelinisierung P2-defizienter Schwannzell-Kulturen mit den korrespondierenden Kontrollen verglichen. Hierzu wurden 4 und 8 Tage nach Beginn der Remyelinisierung Kulturen mit Sudanschwarz gefärbt und die Länge der Internodien und Ranvier'schen Schnürringe analysiert. Desweiteren wurde in vivo bei 31 Versuchstieren, durch traumatische Nervenquetschung des N. ischiadicus einseitig, eine Nervenläsion gesetzt. Zu den Zeitpunkten 7 und 14 Tage nach der Intervention wurden elektrophysiologische Untersuchungen durchgeführt und klinische Scores erhoben. Zudem wurden Nervenpräparate gewonnen und mittels Semidünnschnittanalysen hinsichtlich der Myelindicke morphometrisch analysiert. Die statistische Auswertung erfolgte mit ungepaarten T-Tests, wobei Signifikanz für p = < 0.05 angenommen wurde.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: P2 defiziente Kulturen zeigten bei den in vitro Versuchen histomorphometrisch 8 Tage nach Beginn der Remyelinisierung signifikant verbreiterte Ranvier'sche Schnürringe (p = 0.0058) und eine signifikant verkürzte Internodallänge (p = 0.0083). In Übereinstimmung hierzu zeigten die P2-defizienten Mäuse im Rahmen der in vivo Untersuchungen 7 und 14 Tage nach Nervenquetschung signifikant schlechtere klinische Scores (d7: p = 0.025, d14: p = 0.023) im Vergleich zu den Kontrolltieren. Dies ließ sich auch elektrophysiologisch bestätigen, so zeigten die P2-defizienten Tiere eine signifikant verminderte Nervenleitgeschwindigkeit (p = 0.043) 14 Tage nach Nervenquetschung im Vergleich zu den Kontrolltieren. Die Auswertung der Semidünnschnitte zeigte für P2-defiziente Fasern die Tendenz zu einer erhöhten G-ratio im Sinne einer verringerten Myelindicke.
Diese Ergebnisse lassen annehmen, dass P2 eine regulative Rolle beim Wiederaufbau der Myelinscheide nach Demyelinisierung übernimmt und damit die funktionelle Restitution nach traumatischen Nervenverletzungen beeinflusst. Weitere Studien zur Entschlüsselung der Rolle von P2 könnten zum molekularen Verständnis der Regenerationsvorgänge im peripheren Nervensystem beitragen. Hierzu kann nun an den vorhandenen Ergebnissen angeknüpft und dezidiert die Regenerationsvorgänge am Ranvier'schen Schnürring beleuchtet werden.